Question

如圖，將金屬塊A浸沒在裝有水的容器中，容器側面的底部有一由閥門B控制的出水口，當打開閥門B緩慢放水到彈簧測力計示數不再變化時，關閉閥門B，要此過程中A始終不與容器底接觸，彈簧測力計的示數最大值和最小值分別為32N和22N，g取10N/kg．求：
（1）金屬塊A受到的重力；
（2）金屬塊A受到的最大浮力．
（3）金屬塊A的密度．

Answer 1

分析：（1）彈簧測力計的讀數不再變化時，彈簧測力計的讀數為合金塊A的重力．
（2）合金塊A受浮力最大時即彈簧測力計的讀數最小時，因為彈簧測力計的讀數等于合金塊A的重力減去合金塊A的浮力．
（3）根據浮力公式計算合金塊A的體積，根據重力公式計算合金塊A質量，根據密度公式計算合金塊A的密度．

解答：解：
（1）彈簧測力計的讀數不再變化時，彈簧測力計的讀數為合金塊A的重力．合金塊A受到的重力等于彈簧秤的拉力，即：32N；
（2）合金塊A受到的最大浮力：
F_浮=G-F_拉=32N-22N=10N；
答：合金塊A受到的最大浮力是10N．
（3）∵F_浮=ρgV_排，
∴合金的體積：V=

F浮

ρ水g

=

10N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=1×10^-3m³
合金的質量：m=

G

g

=

32N

10N/kg

=3.2kg
合金的密度：ρ=

m

V

=

3.2kg

1×10-3m3

=3.2×10³kg/m³
答：（1）金屬塊A受到的重力為32N；
（2）金屬塊A受到的最大浮力為10N．
（3）金屬塊A的密度為3.2×10³kg/m³

點評：本題考查學生對重力和浮力的理解及浮力公式，重力公式，密度公式的綜合運用．